JPWO2012131862A1 - 画像処理装置、立体画像表示装置、方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
実施形態の画像処理装置によれば、表示部は、立体画像を表示可能である。観測部は、一又は複数の視聴者を観測した観測画像を得る。生成部は、視聴者が立体画像を観察可能な視域を示す視域情報を用いて、視域を観測画像に重畳した提示画像を生成する。
Description
本発明の実施形態は、画像処理装置、方法およびプログラムに関する。
立体画像表示装置では、視聴者は特殊なメガネを使用せずに裸眼で立体画像を観察することができる。このような立体画像表示装置は、視点の異なる複数の画像を表示し、これらの光線を、例えばパララックスバリア、レンチキュラレンズなどの分光素子によって分離する。分離された光線は、視聴者の両眼に導かれるが、視聴者の観察位置が適切であれば、視聴者は立体画像を認識できる。このように視聴者が立体画像を認識可能な観察位置の領域を視域という。
しかしながら、このような視域は限定的であるという問題がある。すなわち、例えば、左目に知覚される画像の視点が右目に知覚される画像の視点に比べて相対的に右側となり、立体画像を正しく認識できなくなる観察位置である逆視領域が存在する。このため、裸眼方式の立体画像表示装置において、視聴者は、良好な立体画像を観察することが困難であるという課題がある。
本発明が解決しようとする課題は、視聴者が、良好な立体画像を、より簡単に観察することができる画像処理装置、方法およびプログラムを提供することである。
実施形態の画像処理装置は、表示部と、観測部と、生成部とを備える。表示部は、立体画像を表示可能である。観測部は、一又は複数の視聴者を観測した観測画像を得る。生成部は、前記視聴者が前記立体画像を観察可能な視域を示す視域情報を用いて、前記視域を前記観測画像に重畳した提示画像を生成する。
(実施の形態1)
実施の形態1の画像処理装置100は、視聴者が裸眼で立体画像を観察することが可能なTVやPC等に好適である。立体画像とは、互いに視差を有する複数の視差画像を含む画像である。
実施の形態1の画像処理装置100は、視聴者が裸眼で立体画像を観察することが可能なTVやPC等に好適である。立体画像とは、互いに視差を有する複数の視差画像を含む画像である。
画像処理装置100は、一又は複数の視聴者を観測した画像(観測画像)に、視聴者が立体画像を立体的に観察することができる実空間上での領域(視域)を重畳させた提示画像を生成し、視聴者に提示するものである。これにより、視聴者に視域を分かりやすく認識させることができる。なお、実施形態で述べる画像とは、静止画又は動画のいずれであってもよい。
図1は、画像処理装置100を表すブロック図である。画像処理装置100は、立体画像を表示可能であり、図1に示すように、観測部110と、提示画像生成部120と、表示部130とを備える。
図1は、画像処理装置100を表すブロック図である。画像処理装置100は、立体画像を表示可能であり、図1に示すように、観測部110と、提示画像生成部120と、表示部130とを備える。
観測部110は、視聴者を観測し、観察領域における視聴者の位置を示す観測画像を生成する。観察領域とは、表示部130の表示面を観察可能な領域である。観察領域における視聴者の位置とは、例えば、表示部130に対する視聴者の位置であってよい。図2は、観測画像の一例を示す図である。図2に示すように、観測画像には、観察領域における視聴者の位置が表されている。観測画像は、例えば、表示部130の位置から撮影された、視聴者の撮影画像であってよい。この場合、観測部110は、表示部130の位置に設けられる。
本実施形態では、観測部110としては、可視カメラ、赤外線カメラ等の他、レーダやセンサ等を用いることができる。ただし、観測部110にセンサを用いる場合には、直接観測画像を得ることができないため、CG(Computer Graphics)やアニメーション等を用いて観測画像を生成することが好ましい。
提示画像生成部120は、視域情報を、観測画像に重畳した提示画像を生成する。視域情報は、実空間での視域の分布を示すものである。本実施形態では、画像処理装置100は、視域情報を予めメモリ(不図示)等の記憶媒体に記憶している。
より具体的には、提示画像生成部120は、視聴者の位置を示す位置情報である人物位置と視域情報とに基づいて、視聴者と視域との相対位置関係を観測画像に重畳した提示画像を生成する。ここで、視聴者と視域との相対位置関係は、観測画像に視聴者が視域内に存在するか視域外に存在するかを示すものである。ここで、本実施形態では、画像処理装置100は、人物位置を予めメモリ(不図示)等の記憶媒体に記憶している。
なお、本実施形態では、観測画像の左上隅を原点とし、横方向にx軸、縦方向にy軸を設定する。ただし、座標の設定方法はこれに限られるものではない。
また、実空間上において、表示部130の表示面の中心を原点とし、水平横方向にX軸、鉛直方向にY軸、表示部130の表示面の法線方向にZ軸を設定する。ただし、実空間上で座標標の設定方法はこれに限定されるものではない。また、上記の前提のもと、i番目の視聴者の位置をPi(Xi,Yi,Zi)と示す。
ここで、視域情報の詳細について説明する。図3は、視域情報の一例を示す模式図である。図3では、観察領域を上方から俯瞰した状態を示している。図3において、白色の矩形範囲が視域内の範囲201である。一方、網掛けの領域は視域外の範囲203であり、逆視やクロストーク等の発生により、良好な立体視を得ることは困難である。
図3の例では、視聴者P1は視域201内に存在するため、良好な立体視が可能である。また、視域201は、表示部130(ディスプレイ)と表示する画像の組み合わせが分かれば、幾何学的に求めることもできる。
提示画像生成部120は、図2に示す観測画像に、図3に示す視域情報を合成、すなわち重畳して提示画像を生成する。図4は、図2の観測画像と図3の視域情報とから生成される提示画像の一例を示す模式図である。
図3の視域情報では、視聴者P1は座標P1(X1,Y1,Z1)に存在する。この視域情報において、距離Z1での視域の様子を観測画像に重畳すると、図4に示す提示画像のようになる。この提示画像では、視域201を空白の領域で示し、視域以外の領域203に対して横線パターンを重畳することにより、視聴者に自分自身と、視域内および視域外との相対位置関係を把握させることができる。このような提示画像を生成することによって、視聴者は自分がどの方向に移動すれば、視域内に入ることができるのかを容易に理解することができ、より良好に立体画像を観察することが可能となる。
なお、図4の例では、表示部130から重畳する視域情報までの距離と、表示部130から視聴者までの距離とが一致しているが、両者は一致していなくてもよい。例えば、重畳する視域情報は、最も視域の横幅が広くなる位置の視域情報であってよい。
提示画像生成部120は、視域情報と観測画像の範囲とに基づいて、距離Z1での提示画像を以下のように生成する。図3に示す視域情報の例では、観測部110としてカメラを用いており、符号204の2本の点線で定められる範囲がカメラ画角を示している。このカメラ画角の境界204がZ=Z1で示される直線を切り取る範囲での視域の変化を観測画像に合成することによって、提示画像を生成する。
なお、提示画像生成部120は、視域情報を観測画像に重畳させた画像を左右反転させることにより、提示画像を生成してもよい。すなわち、提示画像を鏡面画像(鏡面に映ったように認識される画像)に変換してもよい。これにより、視聴者は、視域情報を含んだ、視聴者自身の鏡面画像を見ることができるため、視域の範囲内に居るか否かを直感的に認識することができる。
また、図4に示す提示画像の例では、視域外の範囲を横線パターンで示すことにより、視域内と視域外の関係を表示しているが、これに限定されるものではない。例えば、視域外の領域に対して、網掛けや斜線等のパターンを重畳または表示したり、枠線で囲んだり、特定の色を重畳または表示したり、黒色で表示したり、ぼかし表示を行ったり、モザイク処理を施したり、ネガポジ反転で表示したり、グレースケールで表示したり、薄い色で表示したり等、種々の手法を用いることができる。また、これらの手法を組み合わせて視域外の領域を示すように提示画像生成部120を構成することもできる。
また、図4に示す提示画像の例では、視域外の範囲を横線パターンで示すことにより、視域内と視域外の関係を表示しているが、これに限定されるものではない。例えば、視域外の領域に対して、網掛けや斜線等のパターンを重畳または表示したり、枠線で囲んだり、特定の色を重畳または表示したり、黒色で表示したり、ぼかし表示を行ったり、モザイク処理を施したり、ネガポジ反転で表示したり、グレースケールで表示したり、薄い色で表示したり等、種々の手法を用いることができる。また、これらの手法を組み合わせて視域外の領域を示すように提示画像生成部120を構成することもできる。
すなわち、視聴者に視域内と視域外と区別できるような表示形態であれば任意の手法を用いることができ、視域内の領域を上記の表示形態で表示するように提示画像を生成してもよい。
また、本実施形態の提示画像生成部120は、複数の視聴者が存在する場合に、複数の視聴者の各位置情報と視域情報とから、視聴者ごとに、視聴者と視域との相対位置関係を観測画像に重畳した提示画像を生成する。すなわち、提示画像生成部120は、視聴者ごとに、観測画像に視聴者が視域内に存在するか視域外に存在するかを示す提示画像を生成する。
図5は、複数の視聴者が存在する場合の視域情報の一例を示す模式図である。図5の例では、2名の視聴者が存在し、各視聴者の位置座標は、視聴者P1(X1,Y1,Z1)、視聴者P2(X2,Y2,Z2)である。図5の例では、視聴者P1は視域内に存在し、視聴者P2は視域外に存在する。このような場合に、距離Z1、Z2、Z3それぞれの視域を用いて提示画像を生成すると、図6(a)〜図6(c)に示すようになる。図6(a)は、距離Z1での提示画像の例、図6(b)は、距離Z2での提示画像の例、図6(c)は、距離Z3での提示画像の例を示している。
ここで、図6(a)に示す距離Z1での提示画像1では、視聴者P1と視聴者P2はともに視域内に存在するように見える。しかし、図5に示すように、距離Z1では、実際には視聴者P2は視域外に存在する。これは、提示画像の生成時に用いた視域の距離Z1が視聴者2の距離と乖離していることに起因する。
同様に、図6(b)に示す距離Z2での提示画像2では、視聴者P1と視聴者P2はともに視域外に存在しているようにみえるが、実際には図5に示すように、距離Z2では視聴者P1は視域内に存在する。さらに、図6(c)に示す距離Z3での提示画像3では、視聴者P1は視域外に存在し、視聴者P2は視域内に存在するようにみえるが、図5に示すように、距離Z3では実際には、視聴者P1は視域内に存在し、視聴者P2は視域外に存在する。
このため、本実施形態の提示画像生成部120は、複数の視聴者が存在する場合には、各視聴者のZ軸方向の距離(Z座標位置)の近辺での視域情報を用いて一又は複数の提示画像を生成することにより、実際の視聴者の視域内外での位置と提示画像上での位置を一致させている。
より具体的には、提示画像生成部120は、複数の視聴者が存在する場合には、各視聴者の人物位置からZ座標位置を参照し、視域情報のマップから各Z座標位置における視域の範囲、すなわち各Z座標位置における視域の位置および視域幅を求め、視聴者ごとに、視域内外の存在位置を示す提示情報を生成する。
このような提示情報の生成手法としては、以下のものがあげられる。例えば、提示画像生成部120は、図7に示すように、各視聴者またはZ座標位置(Z軸方向の距離)に対して生成した複数の提示画像を、一定時間ごとに時分割して表示部130に送出して表示をすることができる。
この場合には、ある時刻の提示画像がどの視聴者に対応しているかを通知するように提示画像生成部120を構成することが好ましい。例えば、現在表示する提示画像の対象となる視聴者に特定色やマーカを付したり、現在表示する提示画像の対象でない視聴者の特定色を付さずあるいは黒色で塗りつぶす等の表示形態を採用することができる。
また、図8に示すように、提示画像生成部120は、各視聴者の近傍において、対応する視聴者の距離での視域を重畳した提示画像を生成する手法があげられる。
また、図9に示すように、提示画像生成部120は、各視聴者の近傍を切り出して拡大した提示画像を生成する手法を採用することができる。他の例としては、提示画像生成部120は、各視聴者の位置から、対象となる視聴者が何番目の視差画像の光線を視認しているかを算出し、該当する視差画像にその視聴者用の提示画像を表示する手法を採用することもできる。
また、提示画像生成部120は、その他の視域情報を提示画像に重畳するように構成してもよい。例えば、実空間上で何番目の視差画像がどのように分布しているかを提示画像に重畳するように提示画像生成部120を構成することができる。
図1に戻り、表示部130は、提示画像生成部120で生成された提示画像を視聴者に対して表示する表示デバイスであり、例えば、ディスプレイ等が該当する。表示部130による表示手法は種々のものがあげられるが、例えば、ディスプレイの全面もしくは一部に表示するといった手法や提示画像表示のための専用の表示装置を用いることができる。
表示部130を、提示画像の他、立体画像も表示可能と構成する場合には、表示部130はディスプレイおよび光線制御素子としてのレンチキュラ−レンズ等が該当する。また、表示部130を、リモートコントローラ等の操作装置に設け、後述する提示画像を立体画像とは別個に表示することもできる。また、表示部130を、視聴者の携帯端末等の表示部として構成し、提示画像を携帯端末に送信して表示してもよい。
次に、以上のように構成された本実施形態の画像処理装置100による提示画像の生成処理について図10のフローチャートを用いて説明する。
まず、観測部110は、視聴者を観測して観測画像を取得する(ステップS11)。次いで、提示画像生成部120は、既にメモリ(不図示)等に記憶している視域情報および視聴者の位置座標である人物位置を取得する(ステップS12)。
次に、提示画像生成部120は、視域情報に人物位置をマッピングし(ステップS13)、視聴者の数、および各視聴者の視域情報の上での位置を把握する。
提示画像生成部120は、視域情報から、人物位置のZ座標位置(Z軸方向での距離)における視域の位置および視域幅を算出する(ステップS14)。そして、提示画像生成部120は、人物位置のZ座標位置におけるカメラ画角のサイズを提示画像の画像サイズに決定する(ステップS15)。
次に、提示画像生成部120は、人物位置のZ座標位置における視域の位置および視域幅に基づいて、視聴者の視域内または視域外を示す情報を観測画像に重畳して提示画像を生成する(ステップS16)。そして、提示画像生成部120は、生成した提示画像を表示部130に送出して、表示部130が提示画像を表示する(ステップS17)。例えば、表示部130は、その表示面の一部の位置に、提示画像を表示してもよい。また、図示しない入力装置(リモート・コントロール装置等)からの信号に基づいて、提示画像を表示してもよい。この場合、入力装置は、提示画像を表示させるためのボタン等を有しておけばよい。
このようなステップS14からS17までの提示画像の生成処理および表示処理は、ステップS13により把握した視聴者の人数分繰り返し実行する。ここで、複数の視聴者の提示画像の生成、表示は、上述した図7〜9の表示態様で行われる。
このように本実施形態では、視聴者を観測することにより得られる観測画像に、各視聴者が視域情報における視域内に存在するか視域外に存在するかを視聴者ごとに重畳した提示画像を視聴者に対して表示しているので、複数の視聴者の各人は容易に自分が視域内または視域外に存在していることを把握することができ、良好な立体画像を容易に観察することが可能となる。
なお、本実施形態において、提示画像は、表示部130に表示されるとして説明したが、これに限られない。例えば、提示画像は、画像処理装置100と有線又は無線により接続可能な図示しない提示装置(例えば、携帯端末やPC等)に表示されてもよい。この場合、提示画像生成部120は、生成した提示画像を当該提示装置に送出し、当該提示装置が提示画像を表示すればよい。
また、観測部110は、表示部130に内蔵されるか、取り付けられるのが望ましいが、表示部130とは別に設けられ、有線又は無線により表示部130に接続されても構わない。
なお、本実施形態において、提示画像は、表示部130に表示されるとして説明したが、これに限られない。例えば、提示画像は、画像処理装置100と有線又は無線により接続可能な図示しない提示装置(例えば、携帯端末やPC等)に表示されてもよい。この場合、提示画像生成部120は、生成した提示画像を当該提示装置に送出し、当該提示装置が提示画像を表示すればよい。
また、観測部110は、表示部130に内蔵されるか、取り付けられるのが望ましいが、表示部130とは別に設けられ、有線又は無線により表示部130に接続されても構わない。
(実施の形態2)
実施の形態2では、実施の形態1で説明した提示画像を表示する他、さらに、視聴者に対して視域内に移動させるための推奨移動先を示す提示情報を生成して表示するものである。
実施の形態2では、実施の形態1で説明した提示画像を表示する他、さらに、視聴者に対して視域内に移動させるための推奨移動先を示す提示情報を生成して表示するものである。
図11は、実施の形態2の画像処理装置1100の機能的構成を示すブロック図である。本実施形態の画像処理装置1100は、図11に示すように、観測部110と、提示画像生成部120と、提示情報生成部1121と、推奨移動先算出部1123と、表示部130とを備える。ここで、観測部110、提示画像生成部120、表示部130の機能、構成は実施の形態1と同様である。また、本実施形態でも、実施の形態1と同様に、画像処理装置1100は、視聴者の人物位置および視域情報をメモリ(不図示)等の記憶媒体に予め記憶している。
推奨移動先情報算出部1123は、視聴者の人物位置と視域情報とに基づいて、立体画像の良好に観察できる位置への推奨すべき移動先である推奨移動先を求める。具体的には、推奨移動先情報算出部1123は、現在の視聴者の人物位置を視域情報のマップ(図3参照)にマッピングし、視聴者が視域外に存在する場合には、最も近い位置の視域に対する方向等を推奨移動先として求めることが好ましい。このように最も近い位置の視域に対する方向を推奨移動先として求めるのは、視聴者にとって繁雑な判断を回避させるためである。また、推奨移動先算出部1123は、人物位置と視域情報から、視聴者の前方に他の視聴者や遮蔽物が存在するか否かを判断し、視聴者の前方に他の視聴者や遮蔽物が存在する場合には、当該他の視聴者や遮蔽物が存在する位置への方向を推奨移動先として算出しないように構成することが好ましい。
この結果、例えば、推奨移動先情報算出部1123は、推奨移動先として、視聴者が現在位置から移動すべき、左方向または左方向、あるいは上方向または下方向等を求めることができる。
提示情報生成部1121は、推奨移動先情報算出部1123により算出された推奨移動先を示す情報を含む提示情報を生成する。ここで、提示情報生成部1121は、提示画像生成部120により生成された提示情報を提示画像に付加したり重畳させて生成する他、提示情報を提示画像とは別個に生成することもできる。
提示情報生成部1121は、このように生成された提示情報を、実施の形態1と同様に、表示部130に送出し、表示部130により視聴者に対して表示される。ここで、提示情報が提示画像と別個に生成される場合には、表示部130は、提示情報を提示画像と別個に、例えばディスプレイの一部に表示してもよい。さらに、表示部130を、提示情報を表示する専用の表示デバイスとして構成することもできる。
次に、提示情報生成部1121による推奨移動先を用いた提示情報の生成については、以下のようなものがあげられる。
例えば、提示情報生成部1121は、図12(a)、図13に示すように、推奨移動先1201を矢印等の移動方向がわかる記号等で提示情報を生成し、提示画像に付加する。また、提示情報生成部1121は、図12(b)に示すように、推奨移動先1201を示す文字等で提示情報を生成し、提示画像に付加する。
他の例としては、提示情報生成部1121は、図14に示すように、専用の方向指示ランプ等を提示画像に付加した上で、移動先の指示方向のランプを点灯させた画像1201を提示情報として生成して提示画像に付加する。
また、他の例として、提示情報生成部1121は、図15(a)〜図15(c)に示すように、推奨移動先1201として、移動先に向けてサイズが大きくなる人型の図形を提示情報として生成する。
また、他の例として、提示情報生成部1121は、図16に示すように、表示部130と観察領域と視域を示す俯瞰図を用い、この俯瞰図に推奨移動先1201の矢印を示して提示情報を生成する。
さらに、他の例として、提示情報生成部1121は、図17に示すように、移動先の位置に当該位置での表示サイズで視聴者の顔を示す画像1201を推奨移動先として、提示情報を生成する。この場合には、視聴者は、当該顔の画像のサイズと位置が一致するように移動することで、推奨移動先を示したことになる。
なお、推奨移動先を表示部130に提示情報として表示する他、音声出力等により、視聴者に通知するように構成することもできる。
次に、以上のように構成された本実施形態の画像処理装置1100による提示情報の生成処理について図18のフローチャートを用いて説明する。ステップS11からS16までの提示画像の生成処理については実施の形態1と同様に行われる。
提示画像が生成されたら、推奨移動先算出部1123は、上述の手法により、視域情報と視聴者の人物位置から、推奨移動先を算出する(ステップS37)。そして、提示情報生成部1121は、推奨移動先を示す提示情報を生成する(ステップS38)。提示情報の生成については、上述した図12(a)から図17を用いて説明した手法で行われる。そして、提示画像生成部120は、生成した提示画像を表示部130に送出し、提示情報生成部1121は、生成した提示情報を表示部130に送出し、表示部130は、提示画像と提示情報を表示する(ステップS39)。
ステップS14からS39までの提示画像および提示情報の生成処理および表示処理は、ステップS13により把握した視聴者の人数分繰り返し実行する。
このように本実施形態では、実施の形態1で説明した提示画像を表示する他、さらに、視聴者に対して視域内に移動させるための推奨移動先を示す提示情報を生成して表示するので、実施の形態1の効果に加え、複数の視聴者の各人は自分の視域内への移動先を容易に把握することができ、良好な立体画像をより容易に観察することが可能となる。
(実施の形態3)
実施の形態3では、視域情報、視聴者の人物位置から、提示情報の表示を行うか否かを判断して、提示情報の表示を行うと判断された場合に提示情報の生成、表示を行うものである。
実施の形態3では、視域情報、視聴者の人物位置から、提示情報の表示を行うか否かを判断して、提示情報の表示を行うと判断された場合に提示情報の生成、表示を行うものである。
図19は、実施の形態3の画像処理装置1900の機能的構成を示すブロック図である。本実施形態の画像処理装置1900は、図19に示すように、観測部110と、提示画像生成部120と、提示情報生成部1121と、推奨移動先算出部1123と、提示判定に1925と、表示部130と、人物検出・位置算出部1940と、視域決定部1950と、表示画像生成部1960とを備える。ここで、観測部110、提示画像生成部120、提示情報生成部1121、推奨移動先算出部1123、表示部130の機能、構成は実施の形態2と同様である。
人物検出・位置算出部1940は、観測部110により生成された観測画像から観察領域内における視聴者を検出し、の実空間上での視聴者の位置座標である人物位置座標を算出する。
より具体的には、観測部110がカメラで構成されている場合には、人物検出・位置算出部1940は、観測部110で撮像した観測画像を画像解析して、視聴者の検出および人物位置の算出を行う。また、この他、観測部110として例えばレーダを用いる場合には、レーダから提供される信号を信号処理して、視聴者の検出および人物位置の算出を行うように人物検出・位置算出部1940を構成すればよい。また、人物検出・位置算出部1940における視聴者の検出においては、顔、頭、人物全体、マーカーなど、人であると判定可能な任意の対象を検出してもよい。このような視聴者の検出および人物位置の算出は公知の手法で行われる。
視域決定部1950は、人物検出・位置算出部1940により算出された視聴者の人物位置から、視聴者の人物位置から視域を決定する。視域決定部1950は、視域の決定方法は、できるだけ多くの視聴者を視域内に収めるように設定するのが好ましい。また、視域決定部1950は、特定の視聴者が必ず視域内に収まるように視域を設定してもよい。
表示画像生成部1960は、視域決定部1950により決定された視域に合わせた表示画像を生成する。
ここで、視域の制御について説明する。図20は、視域の制御を説明するための図である。図20(a)は、表示部130としてのディスプレイとその視域の基本的な関係を示す。
また、図20(b)は、表示画像の画素とレンチキュラレンズ等の開口部の隙間を小さくすることにより、視域を前に移動させた状態を示している。これに対して、表示画像の画素とレンチキュラレンズ等の開口部の隙間を大きくすると、視域は後方に移動する。
図20(c)は、表示画像を右にシフトさせることによって、視域が左方向に移動する状態を示している。これに対して、表示画像を左に画像をシフトさせた場合には、視域は右方向に移動する。このような簡易な処理によって視域を制御することができる。
従って、表示画像生成部1960は、決定された視域に合わせた表示画像を生成することができる。
提示判定部1925は、視聴者の人物位置と視域情報とに基づいて、提示情報を生成すべきか否かを判定する。提示情報は主として視域内に存在しない視聴者を視域内に移動するための補助の役割を果たすことである。一例として、提示判定部1925は、提示情報を生成しないと判断する基準として以下のものがあげられる。
例えば、すべての視聴者の人物位置が視域内に存在する場合、または特定の視聴者の人物位置が視域内に存在する場合、あるいは2次元画像が表示部130に表示されている場合、もしくは視聴者が提示情報の非表示を指示した場合等には、提示判定部1925は提示情報を生成しないと判断する。
ここで、特定の視聴者とは、予め登録されている視聴者やリモートコントローラを所持している視聴者等、他の視聴者と異なる性質を有する視聴者である。
提示判定部1925は、これらの判断を行うために、視聴者の識別やリモートコントローラの検出等を公知の画像認識処理やセンサ等からの検知信号等を用いた処理により行う。また、視聴者による提示情報の非表示の指示は、リコーとコントローラやスイッチ等の入力操作により行われ、提示判定部1925は、かかる操作入力のイベント等を検出することにより、視聴者による提示情報の非表示の指示があったことを判断するように構成する。
また、一例として、提示判定部1925は、提示情報を生成すると判断する基準として以下のものがあげられる。
例えば、特定の視聴者の人物位置が視域内に存在しない場合、または立体画像の観察が開始された場合、あるいは視聴者が移動した場合、もしくは視聴者の人数が増減した場合、視聴者が提示情報の表示を指示した場合等には、提示判定部1925は提示情報を生成すると判断する。
立体画像の観察開始時は、特に視聴者の立体視の状況は不明であるため、提示情報を提示するのが好ましいからである。また、視聴者が移動した場合、移動した視聴者は自身の立体視状況が変化するため、提示情報を提示するのが好ましいからである。さらに、視聴者が増減した場合、特に新たに追加された視聴者は自身の立体視の状況が不明であるため、提示情報を提示するのが好ましいからである。
提示情報生成部1121は、提示判定部1925により提示情報を生成すべきと判定された場合に提示情報を生成する。
次に、以上のように構成された本実施形態の画像処理装置1900による提示情報の生成処理について図21のフローチャートを用いて説明する。ステップS11からS16までの提示画像の生成処理については実施の形態1と同様に行われる。
まず、観測部110は、視聴者を観測して観測画像を取得する(ステップS11)。次いで、視域決定部1950は視域情報の決定を行い、人物検出・位置算出部1940は、視聴者の検出および人物位置を決定する(ステップS51)。
次に、提示画像生成部120は、視域情報に人物位置をマッピングし(ステップS13)、視聴者の数、および各視聴者の視域情報の上での位置を把握する。
次に、提示判定部1925は、視域情報と人物位置から、上述の判定手法により、提示情報の提示の可否を判定する(ステップS53)。そして、提示情報を提示しないと判定された場合には(ステップS53:不提示)、提示情報および提示画像の生成、表示を行わずに処理を終了する。なお、この場合、提示画像の生成および表示を行うように構成してもよい。
一方、ステップS53において、提示情報を提示すると判定された場合には(ステップS53:提示)、ステップS14へ進み、実施の形態2と同様に、提示画像および提示情報の生成、表示が行われる(ステップS14〜S39)。
このように本実施形態では、視域情報、視聴者の人物位置から、提示情報の表示を行うか否かを判断して、提示情報の表示を行うと判断された場合に提示情報の生成、表示を行うので、実施の形態2と同様の効果に加え、視聴者にとって便宜となるとともに、視聴者の位置や観察状態により、良好な立体画像をより容易に観察することが可能となる。
実施の形態1〜3によれば、視聴者は、現在の観察位置が視域内であるか否かを容易に認識することができる。これにより、視聴者は、良好な立体画像を、より簡単に観察することができる。
なお、実施の形態1〜3の画像処理装置100,1100,1900で実行される画像処理プログラムは、ROM等に予め組み込まれて提供される。
実施の形態1〜3の画像処理装置100,1100,1900で実行される画像処理プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
さらに、実施の形態1〜3の画像処理装置100,1100,1900で実行される画像処理プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、実施の形態1〜3の画像処理装置100,1100,1900で実行される画像処理プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
実施の形態1〜3の画像処理装置100,1100,1900で実行される画像処理プログラムは、上述した各部(観測部、提示画像生成部、提示情報生成部、推奨移動先算出部、提示判定部、表示部、人物検出・位置算出部、視域決定部、表示画像生成部)を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはCPU(プロセッサ)が上記ROMから画像処理プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、観測部、提示画像生成部、提示情報生成部、推奨移動先算出部、提示判定部、表示部、人物検出・位置算出部、視域決定部、表示画像生成部が主記憶装置上に生成されるようになっている。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
100,1100,1900 画像処理装置
110 観測部
120 提示画像生成部
130 表示部
201 視域内の領域
203 視域外の領域
1121 提示情報生成部
1123 推奨移動先算出部
1201 推奨移動先の情報
1925 提示判定部
1940 人物検出・位置算出部
1950 視域決定部
1960 表示画像生成部
110 観測部
120 提示画像生成部
130 表示部
201 視域内の領域
203 視域外の領域
1121 提示情報生成部
1123 推奨移動先算出部
1201 推奨移動先の情報
1925 提示判定部
1940 人物検出・位置算出部
1950 視域決定部
1960 表示画像生成部
【0001】
技術分野
[0001]
本発明の実施形態は、画像処理装置、立体画像表示装置、方法およびプログラムに関する。
背景技術
[0002]
立体画像表示装置では、視聴者は特殊なメガネを使用せずに裸眼で立体画像を観察することができる。このような立体画像表示装置は、視点の異なる複数の画像を表示し、これらの光線を、例えばパララックスバリア、レンチキュラレンズなどの分光素子によって分離する。分離された光線は、視聴者の両眼に導かれるが、視聴者の観察位置が適切であれば、視聴者は立体画像を認識できる。このように視聴者が立体画像を認識可能な観察位置の領域を視域という。
[0003]
しかしながら、このような視域は限定的であるという問題がある。すなわち、例えば、左目に知覚される画像の視点が右目に知覚される画像の視点に比べて相対的に右側となり、立体画像を正しく認識できなくなる観察位置である逆視領域が存在する。このため、裸眼方式の立体画像表示装置において、視聴者は、良好な立体画像を観察することが困難であるという課題がある。
先行技術文献
特許文献
[0004]
特許文献1:特許第3443271号公報
発明の概要
発明が解決しようとする課題
[0005]
本発明が解決しようとする課題は、視聴者が、良好な立体画像を、より簡単に観察することができる画像処理装置、立体画像表示装置、方法およびプログラムを提供することである。
課題を解決するための手段
技術分野
[0001]
本発明の実施形態は、画像処理装置、立体画像表示装置、方法およびプログラムに関する。
背景技術
[0002]
立体画像表示装置では、視聴者は特殊なメガネを使用せずに裸眼で立体画像を観察することができる。このような立体画像表示装置は、視点の異なる複数の画像を表示し、これらの光線を、例えばパララックスバリア、レンチキュラレンズなどの分光素子によって分離する。分離された光線は、視聴者の両眼に導かれるが、視聴者の観察位置が適切であれば、視聴者は立体画像を認識できる。このように視聴者が立体画像を認識可能な観察位置の領域を視域という。
[0003]
しかしながら、このような視域は限定的であるという問題がある。すなわち、例えば、左目に知覚される画像の視点が右目に知覚される画像の視点に比べて相対的に右側となり、立体画像を正しく認識できなくなる観察位置である逆視領域が存在する。このため、裸眼方式の立体画像表示装置において、視聴者は、良好な立体画像を観察することが困難であるという課題がある。
先行技術文献
特許文献
[0004]
特許文献1:特許第3443271号公報
発明の概要
発明が解決しようとする課題
[0005]
本発明が解決しようとする課題は、視聴者が、良好な立体画像を、より簡単に観察することができる画像処理装置、立体画像表示装置、方法およびプログラムを提供することである。
課題を解決するための手段
【0002】
[0006]
実施形態の画像処理装置は、観測部と、生成部とを備える。観測部は、立体画像を表示可能な表示部を観察する視聴者を観測した観測画像を得る。生成部は、前記視聴者が前記立体画像を観察可能な視域を示す視域情報を用いて、前記視域を前記観測画像に重畳した提示画像であって、前記表示部に対する前記視聴者の前後位置に応じて、前記視域の表示形態を変化させた前記提示画像を生成する。
図面の簡単な説明
[0007]
[図1]実施の形態1の画像処理装置の図。
[図2]実施の形態1の観測画像の一例の図。
[図3]実施の形態1の視域情報の一例の図。
[図4]実施の形態1の提示画像の一例の図。
[図5]実施の形態1の複数の視聴者が存在する場合の視域情報の一例の図。
[図6]実施の形態1の提示画像の例の図。
[図7]実施の形態1の提示画像の遷移例の図。
[図8]実施の形態1の提示画像の例の図。
[図9]実施の形態1の提示画像の例の図。
[図10]実施の形態1の提示画像生成処理のフローチャート。
[図11]実施の形態2の画像処理装置の図。
[図12]実施の形態2の提示画像と提示情報の例の図。
[図13]実施の形態2の提示画像と提示情報の例の図。
[図14]実施の形態2の提示画像と提示情報の例の図。
[図15]実施の形態2の提示情報の例の図。
[図16]実施の形態2の提示情報の例の図。
[図17]実施の形態2の提示情報の例の図。
[図18]実施の形態2の提示情報生成処理のフローチャート。
[図19]実施の形態3の画像処理装置の図。
[図20]実施の形態3の視域の制御の図。
[図21]実施の形態3の提示情報生成処理のフローチャート。
発明を実施するための形態
[0006]
実施形態の画像処理装置は、観測部と、生成部とを備える。観測部は、立体画像を表示可能な表示部を観察する視聴者を観測した観測画像を得る。生成部は、前記視聴者が前記立体画像を観察可能な視域を示す視域情報を用いて、前記視域を前記観測画像に重畳した提示画像であって、前記表示部に対する前記視聴者の前後位置に応じて、前記視域の表示形態を変化させた前記提示画像を生成する。
図面の簡単な説明
[0007]
[図1]実施の形態1の画像処理装置の図。
[図2]実施の形態1の観測画像の一例の図。
[図3]実施の形態1の視域情報の一例の図。
[図4]実施の形態1の提示画像の一例の図。
[図5]実施の形態1の複数の視聴者が存在する場合の視域情報の一例の図。
[図6]実施の形態1の提示画像の例の図。
[図7]実施の形態1の提示画像の遷移例の図。
[図8]実施の形態1の提示画像の例の図。
[図9]実施の形態1の提示画像の例の図。
[図10]実施の形態1の提示画像生成処理のフローチャート。
[図11]実施の形態2の画像処理装置の図。
[図12]実施の形態2の提示画像と提示情報の例の図。
[図13]実施の形態2の提示画像と提示情報の例の図。
[図14]実施の形態2の提示画像と提示情報の例の図。
[図15]実施の形態2の提示情報の例の図。
[図16]実施の形態2の提示情報の例の図。
[図17]実施の形態2の提示情報の例の図。
[図18]実施の形態2の提示情報生成処理のフローチャート。
[図19]実施の形態3の画像処理装置の図。
[図20]実施の形態3の視域の制御の図。
[図21]実施の形態3の提示情報生成処理のフローチャート。
発明を実施するための形態
また、実空間上において、表示部130の表示面の中心を原点とし、水平横方向にX軸、鉛直方向にY軸、表示部130の表示面の法線方向にZ軸を設定する。ただし、実空間上で座標の設定方法はこれに限定されるものではない。また、上記の前提のもと、i番目の視聴者の位置をPi(Xi,Yi,Zi)と示す。
ここで、図6(a)に示す距離Z1での提示画像1では、視聴者P1と視聴者P2はともに視域内に存在するように見える。しかし、図5に示すように、距離Z1では、実際には視聴者P2は視域外に存在する。これは、提示画像の生成時に用いた視域の距離Z1が視聴者P2の距離と乖離していることに起因する。
推奨移動先算出部1123は、視聴者の人物位置と視域情報とに基づいて、立体画像の良好に観察できる位置への推奨すべき移動先である推奨移動先を求める。具体的には、推奨移動先算出部1123は、現在の視聴者の人物位置を視域情報のマップ(図3参照)にマッピングし、視聴者が視域外に存在する場合には、最も近い位置の視域に対する方向等を推奨移動先として求めることが好ましい。このように最も近い位置の視域に対する方向を推奨移動先として求めるのは、視聴者にとって繁雑な判断を回避させるためである。また、推奨移動先算出部1123は、人物位置と視域情報から、視聴者の前方に他の視聴者や遮蔽物が存在するか否かを判断し、視聴者の前方に他の視聴者や遮蔽物が存在する場合には、当該他の視聴者や遮蔽物が存在する位置への方向を推奨移動先として算出しないように構成することが好ましい。
この結果、例えば、推奨移動先算出部1123は、推奨移動先として、視聴者が現在位置から移動すべき、左方向または左方向、あるいは上方向または下方向等を求めることができる。
提示情報生成部1121は、推奨移動先算出部1123により算出された推奨移動先を示す情報を含む提示情報を生成する。ここで、提示情報生成部1121は、提示画像生成部120により生成された提示画像を提示情報に付加したり重畳させて生成する他、提示情報を提示画像とは別個に生成することもできる。
人物検出・位置算出部1940は、観測部110により生成された観測画像から観察領域内における視聴者を検出し、実空間上での視聴者の位置座標である人物位置座標を算出する。
視域決定部1950は、人物検出・位置算出部1940により算出された視聴者の人物位置から、視域を決定する。視域決定部1950は、視域の決定方法は、できるだけ多くの視聴者を視域内に収めるように設定するのが好ましい。また、視域決定部1950は、特定の視聴者が必ず視域内に収まるように視域を設定してもよい。
まず、観測部110は、視聴者を観測して観測画像を取得する(ステップS11)。次いで、視域決定部1950は視域情報の決定を行い、人物検出・位置算出部1940は、視聴者の検出および人物位置を決定する(ステップS12)。
次に、提示判定部1925は、視域情報と人物位置から、上述の判定手法により、提示情報の提示の可否を判定する(ステップS51)。そして、提示情報を提示しないと判定された場合には(ステップS51:不提示)、提示情報および提示画像の生成、表示を行わずに処理を終了する。なお、この場合、提示画像の生成および表示を行うように構成してもよい。
一方、ステップS51において、提示情報を提示すると判定された場合には(ステップS51:提示)、ステップS14へ進み、実施の形態2と同様に、提示画像および提示情報の生成、表示が行われる(ステップS14〜S39)。
Claims (10)
- 立体画像を表示可能な表示部と、
一又は複数の視聴者を観測した観測画像を得る観測部と、
前記視聴者が前記立体画像を観察可能な視域を示す視域情報を用いて、前記視域を前記観測画像に重畳した提示画像を生成する生成部と
を備える、画像処理装置。 - 前記観測部は、前記視聴者の位置情報を得るものであって、
前記生成部は、前記視聴者の位置情報と前記視域情報とに基づいて、前記提示画像を生成する、
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記生成部は、複数の視聴者が存在する場合には、選択した一又は複数の前記視聴者に対応する前記視域を前記観測画像に重畳し、前記提示画像を生成する、
請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記観測画像は、前記表示部の位置から前記視聴者を撮影した画像であり、
前記生成部は、前記観測画像の撮影面に対応する前記視域を、前記観測画像に重畳し、前記提示画像を生成する、
請求項1から3いずれか1つに記載の画像処理装置。 - 前記視聴者の位置情報と前記視域情報とに基づいて、前記視聴者に対する立体画像の観察を行う推奨すべき移動先である推奨移動先を求める算出部と、
前記推奨移動先を示す情報である提示情報を生成する提示情報生成部と、をさらに備える、
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記算出部は、前記推奨移動先として、前記視聴者が現在位置から左右いずれの方向に移動すべきかを求める、
請求項5に記載の画像処理装置。 - 前記算出部は、前記推奨移動先として、前記視聴者が現在位置から前後いずれの方向に移動すべきかを求める、
請求項5に記載の画像処理装置。 - 前記視聴者の位置情報と前記視域情報とに基づいて、前記提示情報を生成すべきか否かを判定する提示判定部、をさらに備え、
前記提示情報生成部は、前記提示情報を生成すべきと判定された場合に、前記提示情報を生成する、
請求項5に記載の画像処理装置。 - 一又は複数の視聴者を観測した観測画像を得、
表示部に表示される立体画像を前記視聴者が観察可能な視域を示す視域情報を用いて、前記視域を前記観測画像に重畳した提示画像を生成する、
画像処理方法。 - コンピュータを、
一又は複数の視聴者を観測した観測画像を得る手段と、
表示部に表示される立体画像を前記視聴者が観察可能な視域を示す視域情報を用いて、前記視域を前記観測画像に重畳した提示画像を生成する手段と
して機能させる、画像処理プログラム。
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- 2011-03-28 WO PCT/JP2011/057546 patent/WO2012131862A1/ja active Application Filing
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140819 |
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A02 | Decision of refusal |
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